50 bài tập về Các dạng toán P2O5 tác dụng với dung dịch kiềm (có đáp án 2024) và cách giải

Các dạng toán P₂O₅ tác dụng với dung dịch kiềm và cách giải – Hóa học lớp 11

A. Lý thuyết ngắn gọn

Bài toán P₂O₅ tác dụng với dung dịch kiềm tạo muối và nước, axit hoặc kiềm dư. Vì vậy để thuận lợi cho quá trình giải quyết bài toán ta có thể tư duy theo hướng sau:

$P_2{O}_5+3H_{2}O\to H_{3}P{O}_4$

$H^{+}+O{H}^{-}\to H_{2}O$

Nghĩa là xét bài toán tác dụng với H₂O sinh ra axit sau đó đến phản ứng trung hòa để làm đơn giản hóa vấn đề.

Xét $T=\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_P}=\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{H_{3}P{O}_4}}$

+ T < 1: tạo muối $H_{2}P{O}_4^{-}$ và H₃PO₄

+ T = 1: tạo muối $H_{2}P{O}_4^{-}$

+ 1 < T < 2: tạo muối $H_{2}P{O}_4^{-}$ và $HP{O}_4^{2-}$

+ T = 2: tạo muối $HP{O}_4^{2-}$

+ 2 < T < 3: tạo muối $HP{O}_4^{2-}$ và $P{O}_4^{3-}$

+ T = 3: tạo muối $P{O}_4^{3-}$

+ T > 3: tạo muối $P{O}_4^{3-}$ và OH^-

B. Phương pháp giải

Tính tỉ lệ mol $T=\frac{n_{O{H}^{-}}}{n_{\text{ax}it}}$ để từ đó xác định sản phẩm sinh ra trong phản ứng.

Viết phương trình phản ứng tạo ra các sản phẩm, đặt ẩn số mol cho các chất cần tính. Từ giả thiết suy mối quan hệ về số mol giữa các chất trong phản ứng và các chất sản phẩm, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình. Từ đó suy ra kết quả mà đề yêu cầu.

C. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

A. Na₂HPO₄ và 11,2%.

B. Na₃PO₄ và 7,66%.

C. Na₂HPO₄ và 13,26%.

D. Na₂HPO₄; NaH₂PO₄ đều là 7,66%.

Lời giải chi tiết

Theo giả thiết ta có:

$n_{P_2{O}_5}=\frac{14,2}{142}=0,1mol;n_{NaOH}=\frac{200.8\%}{40}=0,4mol.$

Khi cho P₂O₅ vào dung dịch kiềm thì trước tiên P₂O₅ phản ứng với nước sau đó mới phản ứng với dung dịch kiềm.

Phương trình phản ứng:

P₂O₅ + 3H₂O $\to$ 2H₃PO₄ (1)

mol: 0,1 0,2

Tỉ lệ $\frac{n_{NaOH}}{n_{H_{3}P{O}_4}}=\frac{2}{1}$Sản phẩm tạo thành là Na₂HPO₄.

2NaOH + H₃PO₄ $\to$ Na₂HPO₄ + 2H₂O (1)

mol: 0,4 $\to$ 0,2 $\to$ 0,2

Theo (1) ta thấy: $n_{N{a}_{2}HP{O}_4}=0,2mol\to n_{N{a}_{2}HP{O}_4}=142.0,2=28,4gam.$

Khối lượng dung dịch sau phản ứng là: $m=m_{\text{dd\hspace{0.17em}\hspace{0.17em}}NaOH}+m_{P_2{O}_5}=200+14,2=214,2mol.$

Nồng độ phần trăm của dung dịch Na₂HPO₄ là: $C{\%}_{N{a}_{2}HP{O}_4}=\frac{28,4}{214,2}.100=13,26\%.$

Chọn C.

Ví dụ 2: Cho m gam P₂O₅ vào dung dịch chứa 0,1 mol NaOH và 0,05 mol KOH, thu được dung dịch X. Cô cạn X, thu được 8,56 gam hỗn hợp chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,46.

D. 2,84.

Lời giải chi tiết

$\begin{array}{l}{P}_2{O}_5+3H_{2}O\to 2H_{3}P{O}_4\\ x3x2x\end{array}$

$P_2{O}_5:xmol+\begin{array}{l}NaOH:0,1mol\\ KOH:0,05mol\\ H_{2}O:3xmol\end{array}\to \begin{array}{l}ran:8,56g\\ H_{2}O:tmol\end{array}$

TH₁: $3n_{H_{3}P{O}_4}\le n_{NaOH}+n_{KOH}$

→ t = 6x

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 8,56 + 18.6x

→ x = 0,02

→ m = 0,02.142 = 2,84g

TH₂: $3n_{H_{3}P{O}_4}>n_{NaOH}+n_{KOH}$

→ t = 0,15

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 8,56 + 18.0,15

→ x = 0,05 (loại)

Chọn D.

Ví dụ 3:

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,46.

D. 2,85.

Lời giải chi tiết

$\begin{array}{l}{P}_2{O}_5+3H_{2}O\to 2H_{3}P{O}_4\\ x3x2x\end{array}$

$P_2{O}_5:xmol+\begin{array}{l}NaOH:0,1mol\\ KOH:0,05mol\\ H_{2}O:3xmol\end{array}\to \begin{array}{l}ran:3m\left(g\right)\\ H_{2}O:tmol\end{array}$

TH₁: $3n_{H_{3}P{O}_4}\le n_{NaOH}+n_{KOH}$

→ t = 6x

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 3.142x + 18.6x

$\to x=\frac{17}{845}$

→ m = 2,857 g

TH₂: $3n_{H_{3}P{O}_4}>n_{NaOH}+n_{KOH}$

→ t = 0,15

Bảo toàn khối lượng: 142x + 40.0,1 + 56.0,05 + 18.3x = 3.142x + 18.0,15

$\to x=\frac{41}{2300}$ (loại)

Chọn D.

D. Bài tập tự luyện

Câu 1:

A. K₃PO₄, K₂HPO₄.

B. K₂HPO₄ và KH₂PO₄.

C. K₃PO₄ và KOH.

D. H₃PO₄ và KH₂PO₄.

Câu 2:

A. 25.

B. 50.

C. 75.

D. 100.

Câu 3:

A. $P{O}_4^{3-}$ và OH^-

B. $H_{2}P{O}_4^{-}$và $HP{O}_4^{2-}$.

C. $HP{O}_4^{2-}$ và $P{O}_4^{3-}$.

D. $H_{2}P{O}_4^{-}$ và $P{O}_4^{3-}$ .

Câu 4:

A. KH₂PO₄ và K₂HPO₄

B. KH₂PO₄ và K₃PO₄

C. K₃PO₄ và K₂HPO₄

D. K₃PO₄ và KOH dư

Câu 5:

A. 0,05M và 0,06M

B. 0,04M và 0,06M

C. 0,04M và 0,08M

D. 0,06M và 0,09M

Câu 6:

A. 2,72g

B. 2,27g

C. 2,3g

D. 2,9g

Câu 7:

A. Na₃PO₄

B. Na₂HPO₄

C. NaH₂PO₄

D. Na₃PO₄ và Na₂HPO₄

Câu 8:

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,46.

D. 2,84.

Câu 9:

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,97.

D. 2,84.

Câu 10:

A. 1,76.

B. 2,13.

C. 4,26.

D. 2,84.

ĐÁP ÁN

Câu 1	Câu 2	Câu 3	Câu 4	Câu 5	Câu 6	Câu 7	Câu 8	Câu 9	Câu 10
B	B	B	A	B	A	C	B	C	C